Kaxxa ta 'junction intelliġenti b'sinkronizzazzjoni tal-vultaġġ u l-kurrent f'EVs

Kaxxa ta 'junction intelliġenti b'sinkronizzazzjoni tal-vultaġġ u l-kurrent f'EVs

Hekk kif il-vetturi elettriċi (EVs) isiru aktar popolari, l-isfida għall-manifatturi tal-karozzi hija li jneħħu l-“ansjetà tal-firxa” tas-sewwieqa filwaqt li jagħmlu l-karozza aktar affordabbli.Dan jissarraf f'li jagħmlu l-pakketti tal-batteriji aktar baxxi b'densitajiet ogħla ta 'enerġija.Kull watt-siegħa waħda maħżuna u rkuprata miċ-ċelloli hija kritika biex tiġi estiża l-firxa tas-sewqan.

Li jkollok kejl preċiż tal-vultaġġ, it-temperatura u l-kurrent huwa importanti ħafna biex tinkiseb l-ogħla stima tal-istat ta 'ċarġ jew l-istat tas-saħħa ta' kull ċellula fis-sistema.

Il-funzjoni ewlenija ta 'sistema ta' ġestjoni tal-batterija (BMS) hija li timmonitorja l-vultaġġi taċ-ċelluli, il-vultaġġi tal-pakkett u l-kurrent tal-pakkett.Il-Figura 1a turi pakkett ta 'batteriji fil-kaxxa ħadra b'ħafna ċelloli f'munzelli.L-unità tas-superviżur taċ-ċelluli tinkludi l-monitors taċ-ċelluli li jiċċekkjaw il-vultaġġ u t-temperatura taċ-ċelloli.
Benefiċċji ta 'BJB intelliġenti:

Jelimina wajers u ċineg tal-kejbils.
Ittejjeb il-kejl tal-vultaġġ u tal-kurrent b'inqas storbju.
Jissimplifika l-iżvilupp tal-ħardwer u tas-softwer.Minħabba li l-monitor tal-pakkett u l-moniters taċ-ċelluli ta 'Texas Instruments (TI) ġejjin mill-istess familja ta' apparati, l-arkitettura tagħhom u l-mapep tar-reġistru huma kollha simili ħafna.
Jippermetti lill-manifatturi tas-sistema jissinkronizzaw il-kejl tal-vultaġġ u l-kurrent tal-pakkett.Dewmien żgħir tas-sinkronizzazzjoni jtejjeb l-istimi tal-istat tal-ħlas.
Kejl tal-vultaġġ, tat-temperatura u tal-kurrent
Vultaġġ: Il-vultaġġ jitkejjel bl-użu ta 'kordi tar-reżistenza diviż.Dan il-kejl jivverifika jekk is-swiċċijiet elettroniċi humiex miftuħa jew magħluqa.
Temperatura: Il-kejl tat-temperatura jimmonitorja t-temperatura tar-reżistenza tax-shunt sabiex l-MCU jkun jista' japplika kumpens, kif ukoll it-temperatura tal-kuntatturi biex tiżgura li ma jkunux enfasizzati
Kurrent: Il-kejl kurrenti huwa bbażat fuq:
A shunt resistor.Minħabba li l-kurrenti f'EV jistgħu jitilgħu sa eluf ta' amperes, dawn ir-resistors shunt huma estremament żgħar - fil-medda ta' 25 µOhms sa 50 µOhms.
Senser tal-effett sala.Il-firxa dinamika tagħha hija tipikament limitata, għalhekk, xi kultant hemm sensers multipli fis-sistema biex titkejjel il-firxa kollha.Is-sensuri tal-effett Hall huma intrinsikament suxxettibbli għal interferenza elettromanjetika.Tista' tpoġġi dawn is-sensuri kullimkien fis-sistema, madankollu, u b'mod inerenti qed jipprovdu kejl iżolat.
Sinkronizzazzjoni tal-vultaġġ u tal-kurrent

Is-sinkronizzazzjoni tal-vultaġġ u l-kurrent hija d-dewmien tal-ħin li jeżisti biex jittieħed kampjun tal-vultaġġ u l-kurrent bejn il-monitor tal-pakkett u l-monitor taċ-ċellula.Dawn il-kejl huma prinċipalment użati għall-kalkolu tal-istat ta 'ċarġ u l-istat tas-saħħa permezz ta' spettroskopija elettro-impedenza.Il-kalkolu tal-impedenza taċ-ċellula billi tkejjel il-vultaġġ, il-kurrent u l-qawwa madwar iċ-ċellula tippermetti lill-BMS jimmonitorja l-qawwa istantanja tal-karozza.

Il-vultaġġ taċ-ċellula, il-vultaġġ tal-pakkett u l-kurrent tal-pakkett iridu jkunu sinkronizzati fil-ħin biex jipprovdu l-aktar stimi preċiżi tal-qawwa u l-impedenza.It-teħid ta 'kampjuni f'ċertu intervall ta' ħin jissejjaħ l-intervall ta 'sinkronizzazzjoni.Iktar ma jkun żgħir l-intervall ta 'sinkronizzazzjoni, iktar tkun preċiża l-istima tal-qawwa jew l-istima tal-impedenza.L-iżball tad-dejta mhux sinkronizzata huwa proporzjonali.Aktar ma tkun preċiża l-istima tal-istat tal-ħlas, aktar is-sewwieqa tal-mili jiksbu.

Rekwiżiti ta' sinkronizzazzjoni

BMSs tal-ġenerazzjoni li jmiss se jeħtieġu kejl sinkronizzat tal-vultaġġ u tal-kurrent f'inqas minn 1 ms, iżda hemm l-isfidi biex jintlaħaq dan ir-rekwiżit:

Il-moniters kollha taċ-ċelluli u l-moniters tal-pakkett għandhom sorsi ta 'arloġġ differenti;għalhekk, il-kampjuni akkwistati mhumiex inerentiment sinkronizzati.
Kull monitor taċ-ċellula jista 'jkejjel minn sitta sa 18-il ċellula;id-data ta' kull ċellula hija twila 16-il bit.Hemm ħafna dejta li teħtieġ trażmissjoni fuq interface daisy-chain, li tista 'tikkonsma l-baġit taż-żmien permess għas-sinkronizzazzjoni tal-vultaġġ u l-kurrent.
Kwalunkwe filtru bħal filtru tal-vultaġġ jew filtru tal-kurrent jinfluwenza l-mogħdija tas-sinjal, u jikkontribwixxi għal dewmien tas-sinkronizzazzjoni tal-vultaġġ u l-kurrent.
Il-monitors tal-batterija BQ79616-Q1, BQ79614-Q1 u BQ79612-Q1 ta 'TI jistgħu jżommu relazzjoni ta' ħin billi joħorġu kmand tal-bidu ADC lill-monitor taċ-ċellula u lill-monitor tal-pakkett.Dawn il-moniters tal-batterija TI jappoġġjaw ukoll it-teħid ta 'kampjuni ADC mdewma biex jikkumpensaw għad-dewmien tal-propagazzjoni meta jittrasmettu l-kmand tal-bidu tal-ADC 'l isfel mill-interface daisy-chain.

Konklużjoni

L-isforzi massivi ta 'elettrifikazzjoni li qed iseħħu fl-industrija tal-karozzi qed imexxu l-ħtieġa li titnaqqas il-kumplessità tal-BMSs billi żżid l-elettronika fil-kaxxa tal-junction, filwaqt li tittejjeb is-sikurezza tas-sistema.Monitor tal-pakkett jista 'jkejjel lokalment il-vultaġġi qabel u wara r-rilejs, il-kurrent permezz tal-pakkett tal-batterija.It-titjib fil-preċiżjoni fil-kejl tal-vultaġġ u l-kurrent se jirriżulta direttament fl-aħjar utilizzazzjoni ta 'batterija.

Is-sinkronizzazzjoni effettiva tal-vultaġġ u l-kurrent tippermetti kalkoli preċiżi tal-ispettroskopija tal-istat tas-saħħa, tal-istat tal-ħlas u tal-impedenza elettrika li jirriżultaw fl-aħjar utilizzazzjoni tal-batterija biex testendi l-ħajja tagħha, kif ukoll iżidu l-firxiet tas-sewqan.